46.1　性能基準測試在Go語言中是“一等公民”

在前文中，我們已經接觸過許多性能基準測試。和上一條所講的模糊測試的境遇不同，性能基準測試在Go語言中是和普通的單元測試一樣被原生支持的，得到的是“一等公民”的待遇。我們可以像對普通單元測試那樣在*_test.go文件中創建被測對象的性能基準測試，每個以Benchmark前綴開頭的函數都會被當作一個獨立的性能基準測試：

func BenchmarkXxx(b *testing.B) {
    //...
}

下面是一個對多種字符串連接方法的性能基準測試（改編自第15條）：

// chapter8/sources/benchmark_intro_test.go

var sl = []string{
    "Rob Pike ",
    "Robert Griesemer ",
    "Ken Thompson ",
}

func concatStringByOperator(sl []string) string {
    var s string
    for _, v := range sl {
        s += v
    }
    return s
}

func concatStringBySprintf(sl []string) string {
    var s string
    for _, v := range sl {
        s = fmt.Sprintf("%s%s", s, v)
    }
    return s
}

func concatStringByJoin(sl []string) string {
    return strings.Join(sl, "")
}

func BenchmarkConcatStringByOperator(b *testing.B) {
    for n := 0; n < b.N; n++ {
        concatStringByOperator(sl)
    }
}

func BenchmarkConcatStringBySprintf(b *testing.B) {
    for n := 0; n < b.N; n++ {
        concatStringBySprintf(sl)
    }
}

func BenchmarkConcatStringByJoin(b *testing.B) {
    for n := 0; n < b.N; n++ {
        concatStringByJoin(sl)
    }
}

上面的源文件中定義了三個性能基準測試：BenchmarkConcatStringByOperator、Benchmark-ConcatStringBySprintf和BenchmarkConcatStringByJoin。我們可以一起運行這三個基準測試：

$go test -bench . benchmark_intro_test.go
goos: darwin
goarch: amd64
BenchmarkConcatStringByOperator-8       12810092            88.5 ns/op
BenchmarkConcatStringBySprintf-8         2777902             432 ns/op
BenchmarkConcatStringByJoin-8           23994218            49.7 ns/op
PASS
ok         command-line-arguments 4.117s

也可以通過正則匹配選擇其中一個或幾個運行：

$go test -bench=ByJoin ./benchmark_intro_test.go
goos: darwin
goarch: amd64
BenchmarkConcatStringByJoin-8     23429586            49.1 ns/op
PASS
ok         command-line-arguments 1.209s

我們關注的是go test輸出結果中第三列的那個值。以BenchmarkConcatStringByJoin為例，其第三列的值為49.1 ns/op，該值表示BenchmarkConcatStringByJoin這個基準測試中for循環的每次循環平均執行時間為49.1 ns（op代表每次循環操作）。這里for循環調用的是concatStringByJoin，即執行一次concatStringByJoin的平均時長為49.1 ns。

性能基準測試還可以通過傳入-benchmem命令行參數輸出內存分配信息（與基準測試代碼中顯式調用b.ReportAllocs的效果是等價的）：

$go test -bench=Join ./benchmark_intro_test.go -benchmem
goos: darwin
goarch: amd64
BenchmarkConcatStringByJoin-8     23004709   48.8 ns/op   48 B/op     1 allocs/op
PASS
ok         command-line-arguments 1.183s

這里輸出的內存分配信息告訴我們，每執行一次concatStringByJoin平均進行一次內存分配，每次平均分配48字節的數據。